新一代智能城域光网络
“各民族共同慈父”通过精心收集，向本站投稿了8篇新一代智能城域光网络，下面是小编收集整理后的新一代智能城域光网络，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
篇1：新一代智能城域光网络
（范忠礼 南京邮电学院 南京 210003 ）
摘 要 本文介绍了一种标准化的光控制平面，光控制平面被分解成邻居发现、服务发现、连接控制和拓扑/资源发现等几个基本的过程。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型：软性持久链路模型、用户接口模型和对等模型。最后还介绍了基于SDH光交换的新一代CIENA公司智能光网络，它具有大容量光交换能力和网络拓扑结构自动发现、端对端电路配置、带宽动态分配等功能及特点，将大大提高数据、电路业务的服务质量。
关键词 控制平面 自动配置 路由协议 分布式网络智能 DWDM 城域网
1 引言
在基于分组化的NGN（下一代网络）中，电路交换网的危机是显而易见的。对于各大运营商来说，对NGN的期望并非推倒现有网络去新建一个理想的NGN模型，而是如何由现有网络演进到NGN，力争在竞争日益激烈的业务市场中继续保持主导地位。显然一种标准化的光控制平面是ASON的控制平面的基础。
一个设计良好的控制平面可以快速准确地建立电路连接，令服务提供商能够更好地控制它们的网络。控制平面本身必须是可靠、可扩展和高效的。控制平面结构应能够普遍适应支持不同的技术手段、不同的业务要求和不同的设备提供商所提供的功能。
控制平面应适用于各种不同的传送网络技术（如SONET/SDH、OTN、PXC）。为实现这个目标，需要将技术有关方面与技术无关方面隔离开来。控制平面应该足够灵活，以适用于不同的网络应用。为此可以将控制平面划分为不同的部件，设备制造商和服务运营商可以决定这些元件的具体位置，也允许服务运营商决定这些元件的安全和策略控制。
控制平面应该能够支持传送网络中交换连接（SC）或软永久性连接（SPC）的基本连接功能。这些连接功能的类型包括：单向点对点连接、双向点对点连接、双向点对多点连接。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型。
2 自动配置
电信业已经认识到对高带宽链路自动配置的需要，基于运营商现有的基础设施、开发新产品的潜能和今后的策略，可选取三种不同的模型。
（1）软性持久链路模型
该模型中，终端系统（客户）和网络之间没有网管或控制的互操作。居于控制平面上方的网管系统用于连接两端的节点通信。因此，SPC模型对于将遗留下来的设备连接到光核心中去是十分重要的，如图1所示， ATM和FR交换接口通过网管系统连接到光核心。这一模型已经用于ATM的永久虚电路（SPVC）服务中，也为MPLS网络所建议。
图1 光网络中不同的配置模型
（2）用户网络接口模型
用户网络接口模型（The User Network Interface Model）与ISDN相类似。在这些网络中，服务是由终端系统发起的。图1中描述了一个路由器网络通过UNI从光网络中请求高带宽连接。在UNI模型中，终端系统并不了解光网络的拓扑和资源状况，只能简单地要求建立或删除连接。在一些网络应用中，客户端为不同的连接请求不同的路由[1]。由于网络与终端系统不共享拓扑信息，为了满足终端系统的多样性需求，UNI就必须支持“多样化路由”。
（3）对等模型
在对等模型中，发起者的连接请求总是针对对等网元的，也就是说，请求者需要完全了解拓扑信息。通过这些信息，连接发起者可以按照一系列规则选取通过光网络的路由，如按照路由的多样性、最小时延、最高可靠性，或最少跳数。
对等模型受到IP网的很大影响。在IP网中，路由器可以看作是光层交叉连接(OLXC)的对等实体，在OLXC和路由器之间共享全部的信息。这与IETF的MPLambdaS是保持一致的[2]。图1中描述的对等模型中分开的子网中的路由器扮演了光网的对等实体。然而，对所有的节点来说，并不是全部的信息都是必需的，比如说IP路由表，哪个范围的信息是需要共享的还在研究当中。
3 信令及路由协议和分布式网络智能
信令系统的本质是可以请求的动作、与连接相关的特征、用来在网络中传递动作的协议和携带信令消息的通道。
按照需求建立或删除连接，状态查询和属性修改[3]，这些是鉴别光网络的四个基本动作。这些特征是请求连接所必需的，还有客户和连接认证，源地址和目的地址及端口，以及安全对象。
图2 信令及路由协议和分布式网络智能
许多设备/服务提供商认识到智能光路由的重要性，联合制定了一些信令及路由标准，例如IETF (Internet Engineering Task Force)的GMPLS（Generalized MultiProtocol Label Switching），在功能上主要完成相邻节点的发现、链路状态的广播、计算和维护整个网络的拓扑结构、路径的管理和控制、计算路由指标值、保护和恢复等。ITU-T于2月提出了基于PNNI的G.7713.1，这是第一个关于ASON的草案。光网络的分布式智能完全依赖于光路由和信令协议，以替代传统采用集中网络管理实现的智能，网络拓扑发现、电路自动配置等是分布式智能的主要体现。和IP路由不同的是，光路由不是路由和转发包的，主要是起到电路的配置作用，当电路形成以后，只是路径的管理和控制。
光路由信令协议是IP网络中的OSPF协议的扩展，使每一个网元上保留了全网的拓扑结构图，这些信息为光网络实现分布式智能提供了基础，能提供的网络智能和功能为：
*通过单个网元可以看到全网的拓扑结构，可以监视网络的情况；
*网元和网元之间可以通过协议建立电路，也可以通过配置单个网元，实现端对端电路的配置；
*在端对端电路恢复中实现路径查找，一旦需要对端对端的电路实现恢复时，网元根据拓扑结构和带宽情况查找路径实现恢复；
*提供虚拟容量，通过拓扑结构和计算，可以实现任意级联、波长捆绑，形成非标准的带宽，对不连续，甚至不在同一光纤或光波中带宽也可以级联，当容量超过光波的带宽容量，也可以采用光波捆绑的方式提供更大的带宽容量（如40Gbit/s的容量）。
分布式智能是把网络智能分布到网元上，而不是采用网络管理系统集中对网元配置形成的智能。和网络管理形成的智能相比，分布式智能具有下列优势：
*网元能直接知道网络物理情况，分布式智能实施速度快、迅速，网络生存能力强；
*当出现带内、带外网络管理故障时，基于网管的智能就无法实施，而分布式智能不受影响。
4 邻居发现
所有模型都有一个非常相似的要求，即至少要了解何种终端系统连接到网络上，哪种网元（如OLXC）是邻居，和端口互通时网元是如何连接的。我们称这个过程为邻居发现，它应该是自动实现的。在图2中，我们用一个简单的例子描述了邻居发现的过程。
邻居发现过程用来确定节点和端口标识。节点标识用来统一标识网络中的节点，通常是某种类型的地址，如IP地址。端口标识用来统一标识相邻接口两端的传输端口。例如，在图2中，节点 200要知道他的节点/端口对（200, 3）是连接到节点2112的节点/端口对（2112, 1）的；类似的，（200, 4）连接到（2112, 5），（200, 62）连接到（1701, 3）。
图3 SONET/WDM邻居发现示例
以下是发现邻居的几种方法。
（1）同层发现
当邻居设备共享复用结构的共同的级别，例如SONET接入复用器与SONET路径交换机接口连接，时，自动邻居发现选项是由复用结构该层的功能决定的。
假定我们有SONET线路（SDH复用段）终接设备，并且链路的两端都支持线路DCC通道高级别数据链路控制（high-level data link control，HDLC）包进程。在Internet上，PPP协议提供了通用的交流协议。PPP需要全双工的通信，因此不能用于单向链路中。但是，在PPP上传输的数据不一定是对称的。ODSI的邻居发现和地址注册草案[8]详细介绍了PPP这种应用的用法和拓展。更进一步的PPP链路控制协议（Link Control Protocol，LCP）拓展、认证信息，可以用来调试连接错误的输入/输出光纤。
（2）错层和单向发现
如果链路的两端运行在复用层次的不同级别，如一端执行复用功能或提供传输服务，本质上来说这是和单向邻居发现相同的问题。
在图3中给出了一个SONET设备（用户）连接到基于UNI的WDM设备（网络）上去的示例。在这种情况下，WDM设备扮演物理层再生器的角色，也就是说，执行光电转换，再生电波形，再执行电光转换。WDM设备对SONET开销是透明的，但是可以被动地监控SDH/SONET段级的开销。并不是所有的开销都能插入信息，如J0、B1。这就使得从SONET系统到WDM设备的拓扑信息只能是一次性的。
在图3的示例中，拓扑信息(节点号，端口号)可以在每根SONET和WDM设备的链路之间带内传输。主要靠段开销比特J0。信息传输后，网络的UNI侧就有了随后的连接映射：(1701，1) *(2112, 3)，（1701，3）?（2112，7），（1701，4）?（2112，1）和（1701，12）?（2112，2），
对相反的方向来说，即从网络到用户，唯一的选择就是建立一个带外通信通道。如果用户的拓扑信息包含了IP地址，网络随后就可以启动一套程序来建立带外通信通道。
（3）服务发现
服务发现的概念与邻居发现是非常接近的。通过服务发现，相邻网元能够了解每个网元提供的“服务”和确定可选的接口。举个例子来说，在两个SONET/SDH网元间建立了一条OC-48连接，邻居也“发现”了。就如在ODSI服务发现和地址注册草案[8]中建议的，服务发现可以用来确定信号接口是否为其中一个网元所提供的。注意这一消息也为UNI模型和对等模型（如OLXC到OLXC）中的网元交流所使用。
服务发现的另一个重要功能是得到接口限制的详细信息。再次考虑OC-48的例子，假定一个网元是路由器，另一个是SONET/SDH交换机。现在，路由器的接口只支持STS-48c信号，但今后通道化的接口可能支持更多，例如，一个STS-48c或四个STS-12c，使相邻网元知道局限性或容量是很重要的。
5 路由
路由包括单个连接的路由计算、拓扑信息发现和分发、资源状况信息发现和可达性信息。
（1）路由计算
代表性的是使用最短路径算法[10]。通过调整链路权重的设置可以优化不同的网络性能。举个例子，链路权重可以被设成：
a) 链路长度；
b) 1；
c) ln(Pi)，Pi是指链路i失效的可能性；
d) 有些测量标准与链路的带宽和/或通信流量有关。
在情况a)下，我们获得长度最短的一条路径；在情况b)下，我们最小化跳数；在情况c)下，我们得到最小的失效概率；在情况d)下，我们尝试以某种方式对网络资源做出优化。
各种不同的服务需求导致了不同的路由算法，路由计算不是一个需要标准化的领域。
（2）拓扑发现和资源状况
虽然基于SONET/SDH的传输网在性能监控和失效管理方面的协同能力是非常好的。但是在拓扑发现和资源状况信息共享方面并不是很好。链路状态路由协议，如OSPF、IS-IS和PNNI[11]提供了在网元间交换拓扑信息的标准途径，这样每个网元都会对网络的其他部分有一个大概的了解。
链路状态路由协议可以用来进行信息的协同分发。但是，链路状态路由协议需要针对传输网进行拓展，包括资源利用（路由计算所需的带宽可用性）、交换容量、对多层交换的支持[12]，保护和多样化路由支持。值得注意的是，链路状态路由协议以前被修正用来分发资源利用信息[11]。
（3）多样化路由支持
多样化路由[1]是达到传输层所要求的可靠性和存活率的非常重要的技术。共享风险链路组（shared risk link group, SRLG）[4]是一种新的支持多样化路由的链路属性。它被用来将所有的链路主题描述成某一相似的失效类型。
如果可能的话，我们总是希望工作纤和保护纤为不同的光纤。通常在同一个管道中有多条光纤通道，而在通路（right-of-way）又有多条管道。这些光纤靠得太近了，这使得它们会同时受到外界物理手段的影响。因此，这些在相同的管道、通路中的光纤通道实际上是相关联的SRLG，只能允许考虑真正物理上多样化的路由。
（4）保护
保护和恢复特性是区分传输网服务等级的重要途径。在现代传输网中，它用可靠性、健壮性和恢复时间证明了其重要性。通常，可靠性的目标总是标准的一部分，因此，我们也希望向链路状态公告中加入可选的特性，以降低链路失效的概率。链路失效概率只是其中的一部分，因为也许会被像线性1+1，1: N或环路等保护和恢复机制所保护。环路保护在线性保护机制的基础上赋予了额外的健壮性，所以，知道保护的类型在路由选择上很重要，这些信息必须在链路状态路由协议中得到分发。保护可以在网络中的许多层发生作用：WDM、SONET、MPLS等等。典型的看法是认为首先让最底层尝试恢复比较好，因为在单次操作中我们可以恢复更多的高层连接，同时，在高层的恢复也更加健壮。因为多层保护需要相互协调，所以在链路状态协议中公告保护信息是非常值得的。
（5）可达性
路由的一个重要功能是分发遍及全网的可达性信息[13]。考虑一个由光网元和光网客户端（如IP路由器、ATM交换机）所组成的网络。首先来考虑在客户网元间交换可达性信息的问题。目标是找到一种协议，通过它客户网元可以发现网络中其他可以到达的网元。举个例子，假设这个网元是IP路由器，并且它是直接连接到光网元边缘路由器（border router）和边缘OLXC（border OLXC）所连接的OLXC。有三种途径得到必需的可达性信息：
在客户端设备中设定，如每个边缘路由器可以设定它可以通过光网络达到的其他边缘路由器的地址。
通过有限可达性协议，经由UNI获得，也就是说，当他们连接起来的时侯，边缘路由器可以在边缘OLXC上进行登记，并获得其它连到光网络上的边缘路由器的地址。
通过越过客户端和光网络的路由协议获得。在这个例子中，每个边缘器与相应的边缘OLXC之间运行路由协议。与上面一条相反的是，边缘路由器可以在网络中公告所有可达的目标，并且可以从其他边缘路由器获得可达目标的可达性信息。第一个选项只能适合做一个中间的解决方案。第二个选项为边缘路由器发现其它可达的边缘路由器的提供了一种自动化机制。第三个选项允许客户网元发现光网络上其它的可达客户网元。在这个例子中，边缘路由器和它连接到的边缘OLXC建立一种对等关系，并交换完整的可达性信息。对于由同一个实体管理的光网络来说，基于链路状态的域间路由协议，如OSPF或IS-IS，是分发可达性和拓扑信息的好选择。对由不同实体管理的光网络来说，交换可达性信息可以使用边缘网关协议（Border Gateway Protocol, BGP）。
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制，它一诞生就获得了广泛的应用支持，目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。我国从1995年就在干线上开始全面转向SDH网络，目前的城域网、接入网也大都采用SDH体制。但SDH也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题，因此基于SDH体制的光网络如何向以IP为基础的光网络演进是运营商、设备制造商十分关注的问题。下一代网络是一个以软交换为中心，以智能的OTN为基础的传送光网络，因此从目前来说开发新一代智能网即支持大容量、小粒度光交换，也兼容目前的SDH网络演进和融合是十分重要的。
GMPLS反映了下一代光网络在接口上兼容了电路交换、分组交换、光波长交换和光交换及融合。目前从事智能光网络产品研发的有CIENA、Lucent、Nortel、Sycmore、 Alcatel、Marconi、NEC等，据RHK、Aberdeen等公司的调查， CIENA公司开发出的新一代智能光网络在技术上、市场应用中都处于领先地位。
CIENA公司开发出的新一代智能光网络是ASON自动交换光网络的前奏曲。其智能光交换机Core Director已在北美、欧洲、亚洲的近30家大型运营商得到广泛的应用。以下简要介绍CIENA公司智能光网络设备和组网特点。
6 CIENA智能光网络设备和组网介绍
CIENA光网络的功能如下：
*大容量、小粒度光交换。CIENA的CoreDirector，单个主机支持640Gbit/s的光交换，交换粒度为51Mbit/s，适合SDH交换，最多可提供64个10Gbit/s的端口或256个2.5Gbit/s的端口，多主机可支持7.7Tbit/s的光交换，支持从STM-1到STM-64的多种接口。
*支持VC-3/VC-4颗粒的任意级联，支持非标准的容量（如STS-6），能满足不同的数据速率需求，提高带宽的利用率。
*支持线型、环型和网状组网，支持线、环保护和网状恢复功能，提供7个优先级的区分服务等级。
*CoreDirector是分布式智能的，它的路由信令协议称为OSRP（Optical Signaling and Routing Protocol），能处理像GMPLS一样的协议，是GMPLS的前期实现，并支持OIF UNI版本的GMPLS，有拓扑结构自动发现能力，有动态、自动、快速电路配置功能，网络配置采用端对端配置。
CIENA光网络设备的组网特点是：
*CoreDirector 替代了多个ADM和数字交叉连接，直接和DWDM设备等连接，建网方便灵活。
*支持网状组网，在需要增加带宽的区域增加光纤或光波，采用软件定义环交换也可满足要求。
*提供综合业务接口，支持吉比特以太、快速以太、ATM、SDH、PDH等接口。
*支持虚拟线交换环（VLSR, Virtual Line Switching Ring），软件可定义BLSR等。
图4为CIENA组网举例，图中采用7个CoreDirector形成一个网状网络，其中在左下方软件定义一个VLSR，增加三个点之间的带宽，VLSR的容量可以是一个光波，也可以是光波中的一个2.5Gbit/s的带宽容量。电路配置方式采用端对端配置，即在网管软件中指出入口、出口及电路带宽，网元自动形成相应的电路。电路的恢复采用网状恢复，即由网元自己寻找路径恢复，而不需要网管配置。
篇2：新一代智能光网络的技术特点
新一代智能光网络作为未来传输网发展的方向已经被业界所公认，作为有着十年发展历史的CIENA公司，在这一领域有着许多独特的研究成果和领先的技术。他们在新一代智能光网络的组成和技术方面已经有比较成熟的思路。———编者
1．单机集成多个SDH设备新一代智能光网络由DWDM加光交换机组成，它的核心层设备是光交换机。基于光交换机的光网络，一个设备完成了几个设备的功能，组网简单，维护方便。而传统SDH网络有很多ADM和DWDM连接，原因就是单个设备不能完成全部的功能。
2．动态带宽分配和带宽调整基于小粒度和疏导的大容量光交换：智能光网络的特点是交换粒度小，并具有疏导功能，这两个特点为智能光网络实现任意级联、虚拟容量、虚环保护和网状恢复等提供了基础。光交换机的大容量表现在交换矩阵达到几百兆，设备10Gbps接口达到几十个，并可扩展到多Tbps。
动态带宽分配和调整：新一代智能光网络中有两个接口是非常重要的，一个是用户－网络接口，另一个是网络－网络接口。用户－网络接口主要是路由器等接入设备和光网络之间的接口，网络－网络接口完成智能光网络电路的配置。
IP网络的流量分布不均匀，且动态变化，QoS难以保证，采用智能光网络能动态分配带宽，并通对网络接口，调整网络带宽的分布，起到帮助IP网络解决QoS的作用。
3．点对点电路恢复CIENA新一代智能光网络Lightwork解决的方法是：
（1）把用户分成不同的等级，用户优先级低的可以采用保护带宽通信，优先级高的用户随时可以占用优先级低的用户的带宽，
（2）网元采用分布式智能对电路实现点对点的恢复，恢复时间虽然比环保护等要长一点，但对于IP网络来说并不会产生很大的影响，不需要人工恢复就可完成网络电路的全部恢复。
4．网状（Mesh）组网和虚拟交换环网状组网是新一代智能光网络的主要组网方式，具有灵活、易扩展的特性，和数据网络的组网特点接近。网状网的保护是多样的，除了线性保护外，环交换和保护主要采用虚拟交换环。
虚拟交换环是软件可定义环交换和保护，因为虚拟交换环采用了软件实现，不被物理的容量和配置所限制，所以虚拟交换环能支持电路到达环的全容量的带宽。
5．信令及路由协议和分布式网络智能光网络的分布式智能完全依赖于光路由和信令协议，以替代传统采用集中网络管理实现的智能，分布式智能达到的网络拓扑发现、电路自动配置等是分布式智能的主要体现。和IP路由不同的是，光路由不是路由和转发包的，主要是起到电路的配置作用，当电路形成以后，只是路径的管理和控制。
6．虚拟容量虚拟容量使光网络服务应用脱离物理平台的变化和特征的限制，虚拟容量扩展了虚拟内存概念到光网络中，虚拟容量允许光网络服务在任何跨度下利用全部可获得的容量，而不管实际传输的容量。带宽是一个共享池，可优化分配到光服务中，在智能光网络中主要采用疏导等技术实现。
篇3：新一代光网络组网技术
鸿联九五信息产业股份有限公司 陈锦章
近年来，通信网络技术因与以因特网为代表的计算机网络技术的结合而飞速发展，其中通信、计算机、广电三网融合的基础—光通信技术更为世人所瞩目，光网络专家、鸿联九五总工程师陈锦章先生对新一代光网络技术进行了阐述。
DWDM、全光网的发展，使传输容量每12～18个月翻番。然而，光网络的管理与控制当前仍然采用传统模式，光网络只作为传输介质，支持通信业务的发展。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式，使当前宽带通道的提供仍然采用静态配置方式，不能及时提供各类业务所需要的带宽。另外，它也不能动态利用包括PDH、SDH/SONET、 DWDM等多种网络资源，影响了网络组织的灵活性、网络的有效性及新业务的拓展。为此，ITU-T、OIF、ODST及IETF等国际标准化机构分别提出自动交换传输网络(ASTN)/自动交换光网络(ASON)及通用多协议标记交换(GMPLS)标准或标准草案。
两种互联模型
一个网络在总体功能上，可以由数据(或传送)平面、控制平面、管理平面组成。控制平面主要涉及连接的建立以及支持这种连接所需要的处理，例如路由域内邻居的发现/链路管理、信令、路由、寻址以及网络通道的提供和保护等。通常，控制平面是采用IP技术实施，管理平面为网络提供商与管理部门提供对网络与设备的管理。数据(或传送)平面用于传送与转发网内、外客户的数据。显然，这三个平面是相互关联的。IP over Optical网络结构本质上是由控制平面的组织来规定的，IP和光传输网络的控制平面可以松散地耦合，也可以紧密地结合在一起。这种结合决定了光网络通过用户网络接口(UNI)通道的拓扑和路由信息的详细程度；IP路由器在光网络中选择特殊的连结通道的控制级别，以及在路由器之间动态提供光通道的有关策略，这包括接入控制和安全的问题等。由此有两种互联模型，即重叠模型和对等(或集成)模型。
重叠模型的基本特点是光传输层面的信令、寻址、路由建立等与其上层所提供业务的交换层面所需要的信令、寻址和路由建立等所用协议是不同而且相互独立的。它有上、下层之分，上层是下层的客户，下层是上层的提供者，两者之间必要的信息交流可通过光网络的用户网络接口(UNI)进行。ASTN/ASON是智能化的光网络结构，属于重叠模型。它提供包括SDH/SONET、波长和未来的光纤连接的动态连接能力，并能按实际需要安排带宽。IP业务可以在SDH/SONET、波长、光纤连接的基础上实施。它能提供多种业务、便于发展新业务(包括虚拟专用网)，有较好的组网灵活性。发展这种模型是基于这样一个事实：当前很多电信运营商的光传输网部分与业务交换网部分是分属于两个或多个不同运营商，并且光传输网运营商可能要为多个业务交换网运营商服务，它们愿意与业务交换网运营商在设备与功能划分上有明确的界限，不希望把自己内部网络信息提供给其他人共享。这种职责分明、具有层次性的特点，是重叠模型的主要特征。
对等模型把光传输网层面与业务交换网层面的控制平面统一起来，采用统一的控制平面，从控制角度来看，它们是对等的，不分上、下层次，其寻址、信令、路由的建立等所用的协议也是相同的。在这种模型下，光层与业务层面所用的设备也是对等的，例如光交叉连接设备(OXC)与路由器也看做对等的，当前极为热门，而且正在发展的GMPLS就采用这种模型。GMPLS是在已成功运用于IP通信网的MPLS基础上展起来的，GMPLS使组网更为灵活，各种网络资源可有效利用(包括控制平面资源)，促进光传输网与业务交换网的集成，为发展新业务创造良好条件。
当前，业界正在开发光控制平面，它把数据平面强大的硬件能力与智能控制平面集成在一起，为此可将IP路由技术与MPLS在光层上结合在一起。
GMPLS是由IETF计算机通信网专家为主发展起来的，目前人们对GMPLS一致看好，但还有很多问题有待解决。现在GMPLS只是处于标准草案阶段，要达成广泛共识并形成标准还有很长的路程要走。ASTN/ASON主要由ITU-T通信网专家发展起来的，已初步形成标准，相对于GMPLS较为成熟，我国也正在开发该项目。ASTN/ASON近期会得到发展，从长远来看，ASTN/ASON与GMPLS也不会有较多的矛盾，ASTN/ASON的对外接口已考虑了与GMPLS的接口，有关机构正在着手研究两者进一步的衔接问题。
GMPLS是MPLS-TE的扩展
前面已指出，GMPLS采用对等模型，是在MPLS基础上发展起来的，更准确地说，GMPLS是MPLS-TE的扩展，MPLS-TE是MPLS支持流量工程的扩展协议，GMPLS最核心的扩展为：
MPLS或MPLS-TE的控制平面，只规定了包交换(PSC)和第二层交换(L2SC)接口。GMPLS扩展了这个控制平面的接口，它不只包含PSC、L2SC，还包含时分复用(TDM)、波长交换(LSC)和光纤交换(FSC)。与此接口相对应，GMPLS的传送(或数据)平面应包含PSC、L2SC、TDM、LSC、FSC。
GMPLS工作的重点是控制平面的设定。它统一了PSC、L2SC、TDM、LSC和未来的FSC的控制平面，包括利用统一的信令和路径建立方法等。这5种PSC、L2SC、TDM、LSC、FSC交换层面是独立的、对等的。
由此，GMPLS具有如下的特点：
GMPLS与MPLS一样，其网络元素为节点与路径，在MPLS中的节点为标记交换路由器(LSR)，包括入端、出端LSR及中间的LSR，通过这些LSR建立标记交换路径(LSP)。在GMPLS中，节点既是LSR路径，也是LSP，但扩展了LSR的接口种类，它不仅包含原MPLS的数据包及信元的接口以适应传送IP包及ATM信元的需要，它还包含SDH/SONET的时分复用接口、波长交换接口、光纤交换接口。MPLS中的LSP是用标记标识的虚电路。标记是用安置在IP包头前面的、一个短的标记实体标识或在ATM信元中用VPI/VCI标识。在GMPLS中，它不仅包含原MPLS的标记形式及LSP表示一条虚电路，它还扩展标记为通用标记，从而还可标识：
一组光纤中的某一光纤;
一个光纤中的一个波带;
一个波带(或光纤)中的一个波长;
一个波长(或光纤)中的一个时隙。
从而LSP可表示传送IP包的虚电路，由SDH/SONET构成的一条TDM专线、DWDM中的一个波道以及一条光纤。
综上所述，GMPLS将LSR(更精确的是LSR上的接口)划分为五个类型，这实际上等效于五种交换类型：
数据包交换(PSC);
时分复用(TDM);
波长交换(LSC);
第二层交换(L2SC);
光纤交换(FSC)。
下面简单介绍在数据(或传送)平面内，PSC、L2SC、TDM、LSC和FSC各交换层面之间的关系。
各交换层面也表示了客户/服务者关系，上层是客户，下层是服务者(或提供者)。尽管从传送角度来看，它们有上、下层的区别，但从控制角度来看，GMPLS统一控制与管理各交换层面是对等的，没有上、下层区别，所以GMPLS是对等模型。
GMPLS的路由与编址
在讨论GMPLS的路由与编址之前，我们首先注意GMPLS网络环境与MPLS网络环境的差异：
GMPLS的路由与编址要考虑适应五个交换层面的需要，特别是LSC、TDM、FSC三个交换层面与MPLS的PSC、L2SC两个交换层面，其结构有很大的差异，
GMPLS的网络规模通常要比MPLS的网络规模大很多，特别是GMPLS的两个LSR之间的链路数在DWDM情况下，一条光缆的波长数可达几十甚至几百、几千。若按MPLS的方式，每一个物理端口都分配一个IP地址，数百个波长的物理端口要分配数百个IP地址，另外一个LSR在实施拓扑信息分发时，若要把几百个链路状态信息分发出去，其所占用的带宽较大，而且有大量冗余信息。
为此，GMPLS在选用路由协议、路径选择方法、编址方式等方面都在MPLS的基础上进行了扩展。
1. 路由协议与路由
GMPLS使用OSPE-TE及IS-IS-TE路由协议，作为自治系统(AS)内部路由协议，而自治域间路由协议是准备用BGP-4扩展，该扩展工作尚在进行之中。通过路由协议，在路由域内可获得拓扑的发现及全部链路的资源情况。
GMPLS把5种交换层面归并为两种交换模式，即包交换模式(PSC)和非包交换模式(non-PSC)，前者包含PSC和L2SC，后者包含LSC、TDM和FSC。实际上，这两种模式分别对应包交换方式和电路交换方式。GMPLS为了路由与编址的需要把GMPLS划分为两个层面，即PSC层面和非PSC层面，根据需要，非PSC层面还可进一步划分。
由于非PSC层面的特殊性，每一非PSC层面可视为一组以任何方式互连的自治域(AS)。这里AS的概念与OSPF路由协议中的AS概念是类似的。例如，一个AS可以是一个SDH/SONET网络。
每一个AS可进一步划分为不同的路由域，并可运行不同的内部路由协议。同理，每个路由域还可进一步分为多个区域。
一个路由域由GMPLS节点组成，节点可以是边缘节点(主机、入端LSR、出端LSR)，也可以是内部的LSR。在SDH/SONET环境下，SDH/SONET终端复用器(TM)是非PSC的主机，IP路由器中的SDH/SONET接口卡或ATM交换机的SDH/SONET接口卡也可以是非PSC主机。
GMPLS控制平面路由的主要功能包括GMPLS网络拓扑信息的分发和传送(数据)平面LSP路径选择。拓扑信息的分发主要是为了让LSR了解足够有效的信息，以便选择最优路径。但对于典型的传送核心网可以包含成千上万的物理端口，一个LSR详细的链路状态信息数量巨大，为此要设法精简以减少所需的传播信息。GMPLS采用下述两种方法：(编程入门网)
在LSR层面上，当一对LSR由多个平行链路连结时，可以把这些链路看做是OSPF或IS-IS路由协议的单一链路，并向全网通告，这就是链路捆绑。使用它可以只分发一些摘要信息，而把大量的信息细节隐藏起来。这些捆绑的链路可以共享路径选择过程时所需要的公共的逻辑或物理属性，在分发到其他子网时还要进行精练及抽象化工作。
在网络层面上，GMPLS路由协议要支持层次化的路由结构。在传统的MPLS中，一条LSP的起始点和终结点应是同一类型的设备(例如路由器)， GMPLS也遵循这一规定，一条LSC自治域内的LSP必须起始并终止于支持LSC的设备，同样，一条TDM自治域内的LSP也必须起始并终止于支持TDM的设备，当LSP在低层中创建后，它们就可用于创建高层的LSP。这种层次化的路由结构可简化LSP的建立过程。子网的拓扑信息要根据本地策略对信息进行过滤。
GMPLS路由的另一重要内容是路径选择。在GMPLS网络中，路径选择主要是LSP的建立。GMPLS规定了两种路由，即显式LSP路由和逐跳ISP路由（hop by hop）。显式LSP路由一般用于AS之间，逐跳LSP路由用于AS之间。在显式LSP路由中，通常由LSP的入端节点规定好LSP所经过的部分或全部节点，其建立过程比较简单，为了减轻AS内部在建立LSP过程中的处理工作，所以选用它。逐跳LSP路由与因特网上使用的路由方法相似，每个节点独立为LSP选择下一跳。
2. 编址
GMPLS规定可以用IPv4和IPv6地址。此时，IP地址不仅用于识别IP主机和路由器，也用于识别任何PSC和非PSC接口。它可根据需要使用公用IP地址或专用IP地址。
如果在光控制平面中不使用IP地址而改用其他方法标识，那么这些方法将要求扩展信令(RSVP-TE、CR-CDP)和路由(OSPF-TE、IS-IS-TE)协议。
GMPLS信令和链路管理
信令是GMPLS控制平面的重要组成部分，链路管理是GMPLS为了适应新的网络环境新建立的内容。限于篇幅本文只进行概念介绍，不进一步展开。
GMPLS信令的基本功能，包括LSP建立、LSP删除、LSP修改、出现故障后LSP的恢复，以及LSP出现非正常情况时的例外处理方法。它包含三个协议：
信令的功能描述(GMPLS-SIG)协议;
扩展的RSVP-TE(GMPLS-RSVP-SIG)协议;
扩展的CR-LDP(GMPLS-CR-SIG)协议。
后面两个协议具有相同的功能，但分别从RSVP-TE及CR-LDP两个支持MPLS流量工程的信令协议扩展而成。GMPLS可允许选其中任何一个，由于两者不能兼容，具有排他性，所以一个网络只能选用其中之一。
传统的IP业务，其控制平面所传的信令与数据平面的数据流是在一起传输的，即采用带内信令方式。这种方式在光网络中并不合适。这是因为它要求每一光接口都要有一个控制通道，并对控制通道解码。另外，控制信令应该有比数据平面的数据流更高的可靠性要求，在同一传输通道中传输这两种信号是无法满足上述要求的，为此，GMPLS采用带外信令网络，这种带外通道必须是双向的，另外，这种带外信令网络用于传送控制信息，并且采取特殊措施，以保证传送的可靠性。带外信令也无法利用像OSPF和IS-IS路由协议的发现机制以判定链路的连通性。再有，前面所讲的链路捆绑问题也需要管理(包括捆绑多个链路，增、改捆绑成员等)原因，GMPLS为此新建立了一个链路管理协议(LMP)。
链路管理协议是用于在相邻两节点之间提供控制信道管理、链接性管理、链路连接性验证、链路所有权关联和链路故障管理等的实施规程。其中，控制信道管理和链路所有权关联是必须实现的，其他几项是可选的。控制信道管理用于建立和维持节点之间的控制信道。
ASON/ASTN与GMPLS标准化的进展
发展ASON/ASTN及GMPLS对建设新一代光网络是非常重要的。ITU-T等国际标准化组织对ASON/ASTN已提出自动交换传送网络(ASTN)需求建议G.807/Y.1302，自动交换光网络体系结构建议草案G.ASON，ASON体系结构和有关协议草案等，以及与此课题相关的光传送网(OTN)的网络节点接口建议G.709，光传送网体系结构建议G.872等。虽然还没有提出成套标准，但主体部分已建立或将要建立。
GMPLS的发展比ASON/ASTN稍晚，目前还没有建立一个国际标准或RFC级的标准，多数还是标准的讨论稿，另外AS之间的路由协议BGP-4扩展还有待开发，已建的协议还有待完善。但其主体部分已有共识，由于GMPLS涉及面宽，要达成广泛的共识和形成标准还有一段很长的路程要走。
篇4：智能光网络的控制平面
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制，它一诞生就获得了广泛的应用支持，目前已成为世界各国核心网的主要传送技术，我国从1995年就在干线上开始全面转向SDH网络，我国的SDH传输网是支持我国固定电话用户数为全球电话用户数第一的网络基础，目前各运营商的城域网也大都采用SDH体制。
但在SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题，因此基于SDH体制的光网络如何向以IP为基础的光网络演进是运营商、设备制造商十分关注的问题。下一代网络（NGN）是一个以软交换为中心，以智能的OTN为基础的传送光网络，更简单的网络使服务提供商可以提供更廉价的带宽和让用户更快地进行及时的容量扩充。
因此从目前来说开发新一代智能网，即支持大容量，小粒度光交换，也兼容目前在核心网或城域网的SDH网络演进和融合是十分重要的。 无论是在核心网或城域网开发应用新一代智能网，其关键是设计一个良好的控制平面。
一、ASON控制平面的一般要求
一个设计良好的控制平面体系结构在支持更快的和更精确的电路建立的同时，还应该为业务提供商提供对于其网络更好的控制。控制平面本身应该具备可靠性、可扩充性和高效性，而且还应该具备足够的通用性，以支持不同的技术、不同的商业需求以及供货商对于其功能的不同分割(比如控制平面构件的不同打包方式)。概括而言，控制平面体系结构应该满足下列要求：
可用于多种不同的传输网技术(例如SDH，OTN，PXC)。为了达到此目的，控制平面体系结构必须将技术相关的方面和技术无关的方面分离并分别处理，这一点尤为重要。
具有足够的灵活性以适应不同的网络状况。通过将控制平面分割成不同的构件可实现这一要求，它允许由供货商和业务提供商来决定这些构件的位置，也允许由业务提供商来决定这些构件的安全及策略控制。
在基于分组化的NGN中，电路交换网的危机是显而易见的。对于各大运营商来说，对NGN的期望并非推倒现有网络去新建一个理想的NGN模型，而是如何由现有网络演进到NGN，力争在日益激烈的业务市场中继续保持主导地位。显然一种标准化的光控制平面是ASON的控制平面的基础。 一个设计良好的控制平面可以快速准确地建立电路连接，令服务提供商能够更好地控制它们的网络。控制平面本身必须是可靠、可扩展和高效的。控制平面结构应能适应支持不同的技术手段、不同的业务要求和不同的设备提供商所提供的功能。
控制平面应该能够支持传送网络中交换连接（SC）或软永久性连接（SPC）的基本连接功能。这些连接功能的类型包括：单向点对点连接、双向点对点连接、双向点对多点连接。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型
二、自动配置
电信业已经认识到对高带宽链路自动配置的需要，基于运营商现有的基础设施、开发新产品的潜能和今后的策略，可选取三种不同的模型。
1. 软性持久链路模型
软性持久链路模型（The Soft Permanent Circuit Model，SPC Model）基于用户或终端系统与网络的区别。该模型中，终端系统（客户）和网络之间没有网管或控制的互操作。居于控制平面上方的网管系统用于连接两端的节点通信。因此，SPC模型对于将遗留下来的设备连接到光核心中去是十分重要的， ATM和FrameRely（FR）交换接口通过网管系统连接到光核心。这一模型已经用于ATM的永久虚电路（SPVC）服务中，也为MPLS网络所建议。
2．用户网络接口模型
用户网络接口模型（The User Network Interface Model）与ISDN相类似。在这些网络中，服务是由终端系统发起的。一个路由器网络通过UNI从光网络中请求高带宽连接。在UNI模型中，终端系统并不了解光网络的拓扑和资源状况，只能简单地要求建立或删除连接。 在一些网络应用中，客户端为不同的连接请求不同的路由。由于网络与终端系统不共享拓扑信息，为了满足终端系统的多样性需求，UNI就必须支持“多样化路由”。
3．对等模型
在对等模型中，发起者的连接请求总是针对对等网元的，也就是说，请求者需要可以完全了解拓扑信息。通过这些信息，连接发起者可以按照一系列规则选取通过光网络的路由，如按照路由的多样性、最小时延、最高可靠性，或最少跳数。
对等模型受到了IP网的很大影响。在IP网中，路由器可以看作是光层交叉连接(OLXC)的对等实体，在OLXC和路由器之间共享全部的信息。这与IETF的MPLambdaS是保持一致的。对等模型中分开的子网中的路由器扮演了光网的对等实体。然而，对所有的节点来说，并不是全部的信息都是必需的，比如说IP路由表。哪个范围的信息是需要共享的还在研究当中。
三、信令及路由协议和分布式网络智能
信令系统的本质是可以请求的动作、与连接相关的特征、用来在网络中传递动作的协议，和携带信令消息的通道。
按照需求建立或删除连接，状态查询和属性修改，这些是鉴别光网络的四个基本动作。这些特征是请求连接所必需的，还有客户和连接认证，源和目的地址及端口以及安全对象。
信令及路由协议和分布式网络智能许多设备/服务提供商认识到智能光路由的重要性，联合制定了一些信令及路由标准，例如IETF (Internet Engineering Task Force)的GMPLS（Generalized MultiProtocol Label Switching），在功能上主要完成相邻节点的发现、链路状态的广播、计算和维护整个网络的拓扑结构、路径的管理和控制、计算路由指标值、保护和恢复等。ITU-T于2月提出了一个基于PNNI的G.7713.1，这是第一个关于ASON的草案。
光网络的分布式智能完全依赖于光路由和信令协议，以替代传统采用集中网络管理实现的智能，分布式智能达到的网络拓扑发现、电路自动配置等是分布式智能的主要体现，和IP路由不同的是，光路由不是路由和转发包的，主要是起到电路的配置作用，当电路形成以后，只是路径的管理和控制。
光路由信令协议是IP网络中的OSPF协议的扩展，使每一个网元上保留了全网的拓扑结构图，这些信息为光网络实现分布式智能提供了基础，能提供的网络智能和功能为：
通过单个网元可以看到全网的拓扑结构，可以监视网络的情况。
网元和网元之间可以通过协议建立电路，也可以通过配置单个网元，实现端对端电路的配置。
在端对端电路恢复中实现路径查找，一旦需要对端对端的电路实现恢复时，网元根据拓扑结构和带宽情况查找路径实现恢复。
提供虚拟容量，通过拓扑结构和计算，可以实现任意级联、波长捆绑，形成非标准的带宽（如STS-6），对不连续，甚至不在同一光纤或光波中带宽也可以级联，当容量超过光波的带宽容量，也可以采用光波捆绑的方式提供更大的带宽容量（如40Gbit/s的容量）。
分布式智能是把网络智能分布到网元上，而不是采用网络管理系统集中对网元配置形成的智能，和网络管理形成的智能相比，分布式智能具有下列优势：
（1）网元能直接知道网络物理情况，分布式智能实施速度快、迅速，网络生存能力强。
（2）当出现带内、带外网络管理故障时，基于网管的智能就无法实施，而分布式智能不受影响。
四、邻居发现
所有模型都有一个非常相似的要求，即至少要了解何种终端系统连接到网络上，哪种网元（如OLXC）是邻居，和端口互通时网元是如何连接的。我们称这个过程为邻居发现，它应该是自动实现的。
发现邻居的方法有如下几种：
1.同层发现
当邻居设备共享复用结构的共同的级别，例如SONET接入复用器与SONET路径交换机接口连接时，自动邻居发现选项是由复用结构该层的功能决定的，
假定我们有SONET线路（SDH复用段）终结设备，并且链路的两端都支持线路DCC通道高级别数据链路控制（high-level data link control，HDLC）包进程。在Internet上，PPP协议提供了通用的交流协议。PPP需要全双工的通讯，因此不能用于单向链路中。但是，在PPP上传输的数据不一定是对称的。ODSI的邻居发现和地址注册草案详细说明PPP这种应用的用法和拓展。更进一步的PPP链路控制协议（Link Control Protocol，LCP）拓展，认证信息，可以用来调试连接错误的输入/输出光纤。
2.错层和/或单向发现
如果链路的两端运行在复用层次的不同级别，如一端执行复用功能或提供传输服务，本质上来说这是和单向邻居发现相同的问题。
一个SONET设备（用户）连接到基于UNI的WDM设备（网络）上去的示例。在这种情况下，WDM设备扮演物理层再生器的角色，也就是说，执行光电转换，再生电波形，再执行电光转换。WDM设备对SONET开销是透明的，但是可以被动的监控SDH/SONET段级的开销。并不是所有的开销都能插入信息，如J0、B1。这就使得从SONET系统到WDM设备的拓扑信息只能是一次性的。
示例中，拓扑信息(节点号，端口号)可以在每根SONET和WDM设备的链路之间带内传输。主要靠段开销比特J0。信息传输后，网络的UNI侧就有了随后的连接映射：(1701，1)(2112, 3)，（1701，3）（2112，7），（1701，4）（2112，1）和（1701，12）（2112，2）。
对相反的方向来说，即从网络到用户，唯一的选择就是建立一个带外通信通道。如果用户的拓扑信息包含了IP地址，网络随后就可以发动一套程序来建立带外通信通道。
3.服务发现
服务发现的概念与邻居发现是非常接近的。通过服务发现，相邻网元能够了解每个网元提供的“服务”和确定可选的接口。举个例子来说，在两个SONET/SDH网元间建立了一条OC-48连接，邻居也“发现”了。就如在ODSI服务发现和地址注册草案中建议的，服务发现可以用来确定信号接口是否为其中一个网元所提供的。注意这一消息也为UNI模型和对等模型（如OLXC到OLXC）中的网元交流所使用。
服务发现的另一个重要功能是得到接口限制的详细信息。再次考虑OC-48的例子，假定一个网元是路由器，另一个是SONET/SDH交换机。现在，路由器的接口只支持STS-48c信号，但今后通道化的接口可能支持更多。例如，一个STS-48c或四个STS-12c。使相邻网元知晓局限性或容量是很重要的。
五、路由
包括单个连接的路由计算、拓扑信息发现和分发、资源状况信息发现和可达性信息。
1．路由计算
代表性的是使用最短路径算法。通过调整链路权重的设置可以优化不同的网络性能。各种不同的服务需求导致了不同的路由算法，路由计算不是一个需要标准化的领域。
2．拓扑发现和资源状况
虽然基于SONET/SDH的传输网在性能监控和失效管理方面的协同能力是非常好的。但是在拓扑发现和资源状况信息共享方面并不是很好。链路状态路由协议，如OSPF，IS-IS和PNNI提供了在网元间交换拓扑信息的标准途径，这样每个网元都会对网络的其他部分有一个大概的了解。 链路状态路由协议可以用来进行信息的协同分发。但是，链路状态路由协议需要针对传输网进行拓展。包括资源利用（路由计算所需的带宽可用性）、交换容量、对多层交换的支持，保护和多样化路由支持。值得注意的是，链路状态路由协议以前被修正用来分发资源利用信息。
3．多样化路由支持
多样化路由是达到传输层所要求的可靠性和存活率的非常重要的技术。共享风险链路组是一种新的支持多样化路由的链路属性。它被用来将所有的链路主题描述成某一相似的失效类型。
如果可能的话，我们总是希望工作线和保护线在不同的光纤中。通常在同一个管道中有多条光纤通道，而在通路又有多条管道。这些光纤靠得太近了，这使得它们会同时受到外界物理手段的影响。因此，这些在相同的管道中、通路的光纤通道实际上是相关联的SRLG，只能允许考虑真正物理上多样化的路由。
4．保护
保护和恢复特性是区分传输网服务等级的重要途经。在现代传输网中，它用可靠性、健壮性和恢复时间证明了其重要性。通常，可靠性的目标总是标准的一部分。因此，我们也希望向链路状态公告中加入可选的特性，以降低链路失效的概率。链路失效概率只是其中的一部分，因为也许会被像线性1+1，1:N或环路等保护和恢复机制所保护。环路保护在线性保护机制的基础上赋予了额外的健壮性，所以，知晓保护的类型在路由选择上很重要，这些信息必须在链路状态路由协议中得到分发。保护可以在网络中的许多层发生作用：WDM、SONET、MPLS等等。典型的看法是认为首先让最底层尝试恢复比较好，因为在单次操作中我们可以恢复更多的高层连接，同时，在高层的恢复也更加健壮。因为多层保护需要相互协调，所以在链路状态协议中公告保护信息是非常值得的。
5．可达性
路由的一个重要功能是分发遍及全网的可达性信息。考虑一个由光网元和光网客户端（如IP路由器、ATM交换机）所组成的网络。首先来考虑在客户网元间交换可达性信息的问题。目标是找到一种协议，通过它客户网元可以发现网络中其他可以到达的网元。举个例子，假设这个网元是IP路由器，并且它是直接连接到光网元边缘路由器和边缘OLXC所连接的OLXC。(编程入门网)
GMPLS反映了下一代光网络在接口上兼容了电路交换、分组交换、光波长交换、和光交换及融合。
目前从事智能光网络产品研发的有CIENA、Lucent、Nortel、Sycmore、 Alcatel、Marconi、NEC等。
经RHK、Aberdeen等公司的调查， CIENA公司开发出的新一代智能光网络不但在技术上,在市场应用中都处于领先地位。
CIENA公司开发出的新一代智能光网络是下一代网络（NGN）ASON自动交换光网络的前奏曲。在核心网和城域网应用广泛。
CIENA公司智能光网络的关键设备：智能光交换机Core Director已在北美、欧洲、亚洲近30家大型运营商得到广泛的应用。以下简要介绍CIENA公司智能光网络设备和组网特点。
六、CIENA智能光网络设备和组网介绍
1．CIENA光网络的功能
大容量、小粒度光交换。CIENA目前得到一年半使用的CoreDirector，单个主机支持640Gbit/s的光交换，交换粒度为51M，适合SDH交换，最多可提供64个10Gbit/s的端口或256个2.5Gbit/s的端口，多主机可支持7.7Tbit/s的光交换，支持从STM-1到STM-64的多种接口。
支持VC-3/VC-4颗粒的任意级联，支持非标准的容量（如STS-6），能满足不同的数据速率需求，提高带宽的利用率。
支持线型、环型和网状（Mesh）组网，支持线、环保护和网状恢复功能，提供7个优先级的区分服务等级。
CoreDirector是分布式智能的，它的路由信令协议称为OSRP（Optical Signaling and Routing Protocol），能处理象GMPLS一样的协议，是GMPLS的前期实现，并支持OIF UNI版本的GMPLS，有拓扑结构自动发现能力，有动态、自动、快速电路配置功能，网络配置采用端对端配置。 2．CIENA光网络设备的组网特点是CoreDirector 替代了多个ADM和数字交叉连接，直接和DWDM设备等连接，建网方便灵活。
支持网状组网，在需要增加带宽的区域增加光纤或光波，采用软件定义环交换也可满足要求。
提供综合业务接口，支持千兆以太、快速以太、ATM、SDH、PDH等接口。
支持虚拟线交换环（VLSR, Virtual Line Switching Ring），软件可定义BLSR等。
篇5：城域光网络互联互通关键技术应用与透视网络知识
作者：何苗 城域传送网发展概述 随着城域数据业务的快速发展，在保证传统TDM业务传送的同时，如何高效地传输数据业务是城域传送网面临的主要问题， 基于SDH的多业务传送平台MSTP系统很好地解决了TDM业务和数据业务混合传输问题，在各运营商城域传送网建设中
作者：何苗
城域传送网发展概述
随着城域数据业务的快速发展，在保证传统TDM业务传送的同时，如何高效地传输数据业务是城域传送网面临的主要问题。
基于SDH的多业务传送平台MSTP系统很好地解决了TDM业务和数据业务混合传输问题，在各运营商城域传送网建设中，已经大量采用了MSTP技术。
第一代MSTP设备解决了数据业务在MSTP中“传起来”的问题，通过将IP/ATM业务捆绑成Nx2M或直接映射进VC4，独占VC4通道，实现点对点透传。为了实现SDH/ATM/IP混合传输平台中三种业务的灵活带宽分配，第二代MSTP增强了原有SDH系统的交叉连接能力，提高了系统组网能力，支持了在TDM、IP和ATM之间的带宽灵活指配；实现了以太网的二层交换，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚及以太网共享环等功能，大大提高了端口和带宽的利用率。但第二代MSTP技术在以太环网的公平处理上仍然存在着诸多不足。针对城域传送网建设需求，根据城域传送网业务开展特点，UT斯达康公司采用创新的体系结构和先进的芯片技术，成功开发了基于SDH的第三代MSTP光传输产品NetRing，其涵盖了从STM-1、STM-4、STM-16到STM-64的所有产品。 NetRing在实现强大的多业务传输能力的同时，极大提高了设备集成度，具有很好的性能价格比，能为城域传送网建设的三个层面(即：核心层、汇聚层和接入层)提供完整的解决方案。
UT斯达康第三代MSTPNetRing系统通过MSTP平台中内置RPR的处理功能，实现了以太网带宽的统计复用、带宽公平分配，从而对数据业务具有更好的支持能力；采用GFP的封装格式大大提高了数据封装的效率，并可实现不同厂家间的数据业务互联；通过LCAS功能在很大程度上实现了带宽的动态分配，可以根据业务流量对所分配的虚容器带宽进行动态调整，而且在这个调整过程中不会对数据传送性能造成影响；通过UT斯达康智能网络管理系统OMC-O实现TDM和数据业务的统一管理，很好实现了业务的端到端配置。相信该方案能有效地满足城域传输网各层面的业务需求，最大限度保证运营商在城域网竞争中赢得主动。
第三代MSTP关键技术
第三代MSTP技术的主要特征是通过采用标准的GFP(通用成帧协议)实现更高的封装效率，为各厂家互联互通打下了基础；通过VC虚级联技术更加灵活地应用SDH通道容量；通过链路带宽调整机制(LCAS)很大程度上实现了带宽的动态分配；通过RPR实现了对分组业务的更好的保护和应用；通过采用分布式总线，突破了传统背板带宽速率限制，实现了以太网业务的高速处理。
GFP封装技术
GFP是一种通用的适配机制，采用先进的数据信号适配和映射技术，将基于PDU(Protocoldataunit)的客户信号映射到SDH/OTN帧结构之中。
与其它的封装技术相比(如PPP/LAPS)，GFP由于帧头长度固定，因此具有更高的封装效率；GFP采用HEC校验，因此具有更高的可靠性；GFP采用多物理端口复用到同一通道，因此减少了对带宽的需求，GFP支持点对点和环网结构，GFP是一种通用的适配机制，因此其是实现各厂商的MSTP设备线路互通的基本要求。
VC虚级联
第三代MSTP通过采用VC虚级联技术为城域传送网提供了一种更加灵活的通道容量组织方式，通过VC虚级联可大量节省传输带宽，从而更好地满足数据业务的传输。
链路带宽动态调整LCAS
为了满足最终用户对传输带宽的容量需求，在VC虚级联情况下提供无损伤的链路带宽容量调整机制，ITU-TG.7042定义了链路容量自动调整机制(LCAS)，通过LCAS实现在不中断业务的情况下动态调整虚容器容量，从而满足最终用户需求。
弹性分组环RPR
基于二层交换的以太环网，可使各节点共享环路的带宽，提高了带宽利用率，但以太环网带宽分配的公平性和业务的QOS保证存在不足，通过引入RPR机制，可以实现以太网带宽的统计复用、公平的带宽分配和更加严格的CoS，对数据业务具有更好的支持能力，
以太网业务快速处理
前两代MSTP产品由于受到传统背板带宽速率限制，以太网板业务吞吐量一般为63×2M即155M，第三代MSTP产品突破了传统带宽速率限制。UT斯达康公司采用MESH总线实现了对以太业务高速处理，FE二层以太网单板吞吐量可达8FE即800M。
第三代MSTP互联互通关键技术
前两代MSTP产品采用了PPP/LAPS的封装技术，由于封装方式的不同和封装字节数的不同，很少能实现互联互通。第三代MSTP由于采用了通用成帧格式GFP，从而为设备互联互通打下了基础。第三代MSTP产品加入了链路带宽调整机制LCAS，LCAS更多的是实现双向通信的控制信息的传送，如CTRL、MST和SEQ等，通过不同厂家之间对LCAS共同理解和配合，在GFP封装格式的基础上可实现LCAS的互联互通。在GFP封装的基础上，通过不同厂家之间的二层交换功能，可实现以太业务的二层交换和汇聚。
GFP互联互通
UT斯达康第三代MSTP产品NetRing系统严格遵照ITU-TG.7041GFP通用成帧格式封装定义，实现了VC-12/VC-3/VC-4所有虚容器的GFP封装，具有很好的互联互通性。系统可对FCS进行自动识别，可关闭或开启FCS，从而可根据其它厂家对FCS的支持情况进行调整，使NetRing系统具有更好的互联互通性。UT斯达康公司NetRing系统也是业界目前少数支持VC-12/VC-3/VC-4全部虚容器进行GFP封装的厂家。在VC-12层面，NetRing系统实现了和华为、中兴、光桥、泰乐、东信和NEC等公司GFP的互联互通；在VC-3层面NetRing系统实现了和华为、NEC等公司GFP的互联互通；在VC-4层面， NetRing系统实现了和华为、中兴、烽火、上海贝尔阿尔卡特和光桥等公司GFP的互联互通。
LCAS互联互通
第三代MSTP产品加入了链路带宽调整机制LCAS，LCAS更多的是实现双向通信的控制信息的传送，如CTRL、MST和SEQ等。
虚级联和LCAS功能都是通过同一个字节实现的。在VC-12中，LCAS是通过K4字节来实现的。K4是4帧的复帧结构，比特1用来传送VC-12承载的信号类型，比特2传送虚级联序号和LCAS控制信号。在VC-3/VC-4采用的是H4字节来实现的。
在各厂家LCAS互联互通时，CTRL和MST必须具有正确的状态。如在CTRL寄存器中，‘0000’表示fixed；‘0001’表示add；‘0010’表示normal；‘0011’表示eos；‘0101’表示idle；‘1111’表示dnu。在厂家增加或减少VC-12/VC-3/VC-4时，CTRL、MST等的状态基必须正确才能实现LCAS的互联互通。
UT斯达康公司NetRing系统也是业界目前唯一支持基于VC-12/VC-3/VC-4全部虚容器进行链路带宽调整的厂家。在VC-12层面，NetRing系统实现了和华为、中兴、光桥、泰乐LCAS的互联互通；在VC-4层面，NetRing系统实现了和中兴、光桥、烽火的互联互通。
二层交换互联互通
二层交换的互联互通相对于LCAS功能的互联互通功能来说要简单一些，其互通本质上就是以太网二层交换机的互联互通。只要基于GFP的封装方式能实现互联互通，系统支持二层交换功能就可实现系统的互联互通。UT斯达康第三代MSTPNetRing系统具有强大的二层交换功能，通过MESH总线突破了传统背板带宽速率限制。以太网业务单板吞吐量为8FE即800M。其二层交换功能和光桥公司进行了二层交换、多方向汇聚的互联互通。
网管系统的跨网络管理
跨网络的管理一直是网络管理中比较繁杂的问题，目前异厂家MSTP网络管理方案通常通过协议转换器将10/100M网管信息转换为E1，通过中心传输网络将网管信息传输到网管中心节点，然后用协议转换器将E1转换回10/100M以太网信息，最后将多路网管信息连接到HUB与网管系统相连，实现中心网管对远端设备的管理。UT斯达康公司针对网络现状，提供DCC数据通道穿通功能，通过利用D1～D12字节中空闲的D4～D12字节来传输NetRing系统的网管信息；NetRing产品可将UT网络的DCC信道通过设备内部转换功能，直接将网管信息导出到2Mb/s接口或VC-12时隙，经其它厂家网络提供的E1链路实现互通，从而使分散的网络实现统一的集中网管；NetRing产品也可通过利用空闲的以太网业务接口，利用以太网业务通道传送网管信息。
上述跨网络管理功能通过上海贝尔阿尔卡特、烽火、泰乐公司的设备得到了验证。
随着城域多业务的发展，新一代MSTP的互联互通性已经备受关注，UT斯达康公司紧密跟踪城域网发展需求，针对城域传送网现状推出了适于网络互联互通的第三代MSTP系统NetRing。该系统具有很高的集成度和优良的性价比，非常适合于城域传送网核心、汇聚和接入等各个层面的应用，最大限度保证运营商在城域网竞争中赢得主动。
原文转自：www.ltesting.net
篇6：光网络技术在城域承载网中的应用网络知识
文/董其炳 传送承载网面临的机遇和挑战 随着通信技术的进步和信息 需求 的提高，人们越来越不仅仅满足于话音业务，移动、视频、 游戏 、娱乐等业务已经成为发展趋势，这些就是我们所熟悉的NGN、3G业务， 广义NGN网络架构与传统的 电信 网络在本质上的差别，
文/董其炳
传送承载网面临的机遇和挑战
随着通信技术的进步和信息需求的提高，人们越来越不仅仅满足于话音业务，移动、视频、游戏、娱乐等业务已经成为发展趋势，这些就是我们所熟悉的NGN、3G业务。
广义NGN网络架构与传统的电信网络在本质上的差别，就是承载与控制分离，无论什么业务，都通过IP统一承载传送，新业务开发和宣传等等可以由第三方完成，业务的种类极大丰富，网络流量也随之大增。因此，对运营商来说，业务管理和网络建设成为其面临的两个最主要的挑战。其中网络管理面临的挑战，就是要建立一个完善的承载网，以实现在综合业务承载、扩容、QoS、安全、技术选择等方面均能很好地满足长远发展的需要。
目前，如何确保IP承载网的安全和传送业务的高QoS，是IP承载网面临的最大问题。在IP城域核心网，依靠强大的芯片设计能力，可以制造出超能力的大型路由器，因此普遍采用这种超能力设备实现轻载传送，配合DiffServer调度机制以及MPLS端到端面向连接的处理机制，可以很好地确保核心网路由转发的性能。
在网络安全方面，随着IP技术的不断进步，基于三层的FRR快速重路由保护机制可以提供快速的网络保护，但目前尚缺乏大规模商用验证。正是基于此，大部分运营商的IP承载网都是先做干线，以典型的Router＋WDM方式来构建，或者是优先实现城域IP核心承载网，也是典型的Router＋光纤直驱/WDM方式，例如中国电信的CN2、中国移动的17951长途话音交换以及电信网通的PSTN智能化改造等等。
在接入层目前面临的问题就相对较多。接入层可以选用的技术很多，但是缺乏最佳的技术，只有选择相对较合适的技术。传统的L2对于QoS和安全性问题无能为力，光纤直连在网络安全性方面也不适合长远发展，而MSTP技术因为可以解决接入网的QoS、安全等问题，是当前比较好的选择。此外，电信级以太（CE）概念的提出，也正是为了解决传统以太传送设备的安全性、QoS和可靠性问题，使以太技术能适应城域电信业务传送的需求。
城域波分综合承载迎来新高潮
随着EOS（Ethe.netOverSDH）和EOW（EthernetOver WDM）技术的发展，在MSTP和城域波分中也逐步融入内嵌RPR和二层交换等功能，以便在实现透明传送的同时，也实现功能完善的二层交换功能，供不同场合灵活使用。
光网络中对业务的转发是透明的，无论什么样的业务都可按配置好的电路端到端透明直达，中间无需逐包处理，就能达到时延最短和QoS最高保障的效果。因此在干线上，最佳的选择是Router＋DWDM，以使不同地点之间的业务经过波分承载直达。由于DWDM能提供丰富的物理层保护方式，可减少中间Router层层转发，因此能很好地解决网络QoS和安全性问题，
目前，在国内，由于城域内光纤管道比较丰富，因此城域核心网用Router光纤直驱的方式比较普遍。这种应用模式带来的问题是光纤和管道消耗较快，光纤管理难度大，光纤直驱将会逐步减少。部分运营商由于光纤资源不够丰富，Router互连常常选择采用城域波分（M-WDM）。当前主流的城域波分为40波容量系统，最高带宽可达40×10G，网络建设具有一定的前瞻性。
另一方面，在本地网应用中，由于县到市距离远，光纤直驱无法满足跨距需求，且长途光纤资源紧张，城域波分综合承载无疑是最佳选择，因此在当前本地网建设中，40波的城域波分成为建设主流，它充分满足了IP、传统窄带、大客户以及未来3G业务的带宽需求。
随着光器件不断成熟，纯光交换机制在波分系统中逐步商用化，配合ASON功能，基于ASON的下一代城域波分系统调度和管理将越来越方便，波分设备的组网也将彻底摆脱环形结构，具备构建网状网（MESH）的能力，更适合业务承载。“Router＋光纤直驱”的组网方式必将逐步被“Router＋ASONWDM”取代，具备ASON功能的下一代智能城域波分系统也将迎来一个新的建设高峰。
MSTP在城域接入网中应用越来越多
由于传统互联网业务粗放式经营，带宽需求不仅盈利能力差，缺乏增值业务，而且对QoS和安全性要求低，因此MSTP在互联网建设中应用不多，主要是解决部分地区拉远问题。
NGN业务与互联网业务完全不同，高附加值业务对网络时延、抖动等各种QoS要求极高，采用传统的建网模式不能满足新业务需求。而MSTP承载IP业务对其时延、抖动和高QoS等需求能很好满足，且MSTP支持丰富的以太业务传送功能：透传、MAC二层交换、VLAN、QinQ、MPLS、内嵌RPR等等，满足各种场合下IP业务的传送需求。
对于局部带宽需求高的密集城区，MSTP可能承载能力不够，可以考虑采用小容量城域密集波分或者粗波分承载业务，满足大容量业务QoS和高安全性传送需求。
作为构建城域接入网的优选方案之一，MSTP在实现IP业务接入的同时，还可以同时承载3G和大客户等多种业务接入，实现多业务综合承载，避免建设多张承载网造成的重复投资。
尤其值得一提的是即将来临的3G建设。3G网络的承载网也是广义城域网的一部分，因此在建设新一代城域网的时候要综合考虑进去。无论是WCDMA还是TD-SCDMA，都要求传送设备提供高精度时钟。从这方面来看唯有MSTP/SDH能够满足这一条件。当前3G可商用版本的基站传输都是基于E1的ATM传送，MSTP继承了SDH的所有优势，能够有效解决3G基站的时钟和E1业务传送问题。MSTP通过板间扩容平滑升级支持以太业务处理，通过简单的网络改造即可实现未来NodeBIP化传送传输需求，保证运营商的前期网络投资。
另外，据统计，全国企业注册数量达到1500万家，但其中有专线网络的仅有10％，即使是拥有专线的企业，还面临专线网络升级、改造和补点等建设需求。通过建设专线网、提升带宽、完善专线覆盖来提升企业的信息敏感度和企业竞争力，是现代企业的发展战略。因此，面对企业信息化建设的浪潮，大客户专线建设无疑是运营商目前和未来的战略型业务之一。大客户业务类型繁多，常见的有FR、DDN、ATM、SDH和IP等类型专线，为避免建设多张网络，主流建设思路可以优先考虑MSTP网络承载所有专线，提升专线提供能力。
综前所述，“城域波分＋路由器”将是未来城域核心网的主流建网模式，随着ASON城域波分的不断成熟商用，路由器光纤直驱的应用模式将逐步淡出。而在城域接入网，为了降低建网成本和维护成本，建设综合承载接入网是有效措施，当前MSTP更是承载多业务、确保接入网安全和可靠性的优选方案。（董玉楠编辑）
原文转自：www.ltesting.net
篇7：智能自动交换光网络的演进
摘要：电信服务的发展需要有全新的、更智能化的光网络支持，北电网络公司的OPTera系列产品具备新型光网络的主要性能，符合ITU-T的自动交换光网络标准——G.ASTN，首先介绍了自动交换光网络的结构、信令构件、路由选择；接着对有关的几种标准作了比较，ITU-T建议的主要优点在网络结构方面，而IETF标准的信令和路由协议具有相当大的优越性；最后介绍了北电网络的光服务网络。
关键词：ASTN，ASON，路由选择，信令传输，网状网恢复
一般说来，骨干网是能够承载复杂的、可预测的语音和专网业务的光网络。处于网络边缘层的因特网业务正在呈爆炸性增长，从而为新服务提供商展现出令人振奋的前景。而且，原先主要用来降低网络规划方面成本的光传输服务，现在可以直接面对最终用户，这就需要一个全新的、更智能化的光网络来迎接这些挑战。
新型光网络应具备下列主要特点：
· 标准化的路由选择和信令传输结构；
· 基于网状拓扑结构；
· 网络拓扑结构和资源自动检测；
· 基于SONET／SDH环的灵活的网状恢复机制；
· 通过共享带宽恢复的规划和应用以及分等级服务的资源分配；
· 通过快速连接设备性能和多厂商、内部服务提供商的协同工作；
· 用户信号带宽按需分配。
一、G.ASTN结构
北电网络公司的OPTera系列产品具备上述新光网络的主要特点，符合ITU-T的自动光交换网络标准（G.ASTN）。G.ASTN的结构框架见图1，其中的光业务层支持从STM-1到波长带宽的多种业务颗粒。G.ASTN支持用户直接和光交叉连接设备（OXC） 相连，也可以通过OPTera Metro 4100／4200和OPTera Metro 5100／5200与接入网连接。G.ASTN控制层面由光连接控制器构成，与传输网络相重叠，各个光连接控制器与OPTera Connect网络节点一一对应。G.ASTN控制层面根据边缘层用户的要求，通过光网络来提供路由设置和信令传输。
路由设置分两个步骤：首先，每个OPTera节点寻找有效资源，然后与相邻节点连接，并将本地拓扑结构信息上报给相关的光连接控制器（OCC），于是光连接控制器自动搜寻优化的传输网络拓扑结构和资源；其次，光连接控制器通过路由协议动态更新拓扑结构数据库以适应相应的拓扑变化，由每个自动交换传输网（ASTN）控制器维护最新的拓扑结构数据库，为连接的建立进行动态路由计算。这个最新的网络状态可以得到当前的信息利用状况，同时可以收集历史信息以满足容量规划的需要，激活最优化触发器，限制路由容量。
二、信令构件
网络构件是用来描述网络功能结构的一些通用基本元件，与具体实施技术无关。在ASTN控制层面的构件主要有四类：请求代理（RA）、光连接控制器、管理域和接口。
ASTN控制层面包括以下几种信令接口。
（1）用户网络接口（UNI）
这种接口允许用户在建立和拆除连接时产生信号，是基于MPLS（LDP或RSVP）的方案，适用于光网络。它应用于用户系统（如路由器），或更高层的传输网元素。UNI也可被网管用来为不具备UNI信令功能的用户发送用户连接信号。最终用户可能用到的参数包括：QoS、保护级别、带宽、日历功能、路由多样性和其他属性。
（2）节点到节点接口（NNI）
这是ASTN网络的内部接口，它通过网络传送用户请求，用于在光通道上的中间节点之间建立连接。这个接口的参数包括明确的路由说明、保护能力和路由限制，定义明确的NNI接口可以支持ASTN网络中所定义的不同级别节点相互正常工作。
（3）内部接口（IrDI：Inter-Domain Interface）
这种接口不显示，用于不同网管下的ASTN网络，是带有UNI功能的NNI，用来交换简单的地址和拓扑结构。它是实现跨越多管理领域的服务能够快速传输的关键。内部接口是对ASTN网络内部连接完全开放的，能够实现不同运营商之间真正的端到端连接。
（4）连接控制接口（CCI）
这是位于ASTN控制器（前面提到的光连接控制器）和OPTera Connect交换结构中间的接口，用来配置交换设备的交叉连接和获取当前交换状态的信息。CCI允许多种容量的交换和内部的复杂性。
UNI和NNI的性能可以增强服务能力，包括端到端的拨号信令通道保护、软件的永久连接、后台连接的优化、连接的跟踪以及日历连接的设置。
三、路由选择
每个OPTera Connect节点搜寻有效资源，然后与相邻节点连接并通过CCI向相关的光连接控制器上报本地拓扑信息，
同样，光连接控制器也会在光连接控制器之间自动搜寻全球的传输网络拓扑结构和资源，如带宽。这已经通过开放最短路径优先（OSPF）协议扩展到光网络上的形式完成了。一旦它们建立起拓扑结构数据库，ASTN控制器就使用一种路由协议（如CR－LDP或RRSVP－TE）动态更新它们的拓扑结构数据库。同样，任何IP地址的改变都会传播开，以保持可通达性。
四、几种ASTN协议草案的比较
国际上关于ASTN的标准主要有以下4个。
（1）IETF标准
协议采用对等模型，即让路由器直接接受光网络拓扑信息，从而直接控制光网络完成自动连接建立工作。主要面向传输、数据混合网，利用现有信令协议扩展和修改来开发UNI，RSVP－TE和CR－LDP。它的优点在于利用数据网的网络调配和带宽管理，缺点在于由于采用对等模型，就目前情况看，可处理的网元数受限较大，计算量大，算法不收敛的概率大于客户／服务者模型。
（2）ITU-T标准
包括ASTN和自动交换光网络（ASON），ASON是前者针对OTN网络的子集。客户层要求通过接口传给服务层，由服务层来解决客户的要求，不让客户层知道服务层的拓扑细节，这就是客户／服务者模型。客户／服务者模型允许光层和客户层独立演进，光层的发展不会受制于IP层的发展速度。
（3）ODSI标准
针对重叠网，采用客户／服务者模型及新的信令协议。其优点是信令协议的工作效率较高；缺点是由于定义范围有限，可完成的功能也有限。
（4）OIF标准
更多地基于结构式方法，倾向于客户／服务者模型。
ITU-T建议的主要优点在网络结构特性方面，而IETF标准的主要优点在于路由信令部分。如果能够将ITU-T和IETF两种标准的优势结合在一起，那么将会大大加快自动交换光网络标准的建立速度。
五、北电网络的光服务网络
北电网络的光服务网络（OSN）使用Preside服务软件，提供一系列增值服务：
①多网状网的选择恢复；
②用于网络设计和优化的网状网络工具；
③Preside服务软件（如记费、认证、SLA管理）；
④Preside服务软件的多厂商网管；
⑤信令代理；
⑥OPTera代理服务软件提供的API；
⑦将当前的Preside服务软件的多厂商网管移植到混合的或纯粹的ASTN网络。
现代网络多具有高度的不可预知性和多样性。数据服务需要一个从最高等级的服务（如支持金融业务）到低等级服务（如支持提供因特网接入的ISP服务商）的范围。为了保证多服务级别的一致性，OSN将复杂的网状网恢复算法结合应用在ASTN控制层面，以提供下列功能：
· 由通道特性决定的路由选择，如抖动、时延、比特差错率和信号质量标准；
· 路由选择符合网络优化结构可靠性所要求的恢复级别；
· 设计和配置工具；
· 支持ASTN产生的拓扑数据库。
Preside服务软件提供了一套强大的服务工具包，可以缩短最新应用投放市场的时间。为了今后加快服务速度和加大G.ASTN的利润产生余地，北电网络开发出了一套用户端软件OSA（OPTera Service Agent）。
OSA有一系列API来驱动网络内部的UNI接口。它是一个智能化、嵌入式的信令代理，可为ASTN光网络的用户提供光层服务。用户（或边缘层）设备可以是基于用户端的路由器、存储设备或一台服务器。实质上OSA要求为支持ASTN信令的光网络 提供“5R+B”的带宽连接。“5R+B”是指： 合适的带宽（Right bandwidth）、合适的时间（Right time）、 合适的持续时间（Right duration）、 合适的质量（Right quality）、 合适的对等互联（Right peers） 和 最佳的价格（Best price）。
OSA应用于访问ASTN网络终端系统，使一些能增长利润的服务和应用成为可能，例如自动搜寻验证、带宽管理，弹性带宽的多级别选择以及边缘系统、故障站点的网络自动恢复。
除了能以构件方式提供成本控制、灵活的用户控制、实时请求和带宽服务的配置外，OSA还展示了两个新概念，即光因特网和网络按需分级。
六、结 语
G.ASTN定位于一个标准的结构和协议，为大批厂商和运营商提供交换光网络服务。ASTN结构已经由T1X1做为北美的建议提交给ITU，现已成为ITU的G.ASTN标准。ASTN结构将来会把信令和路由协议并入到光层上。IETF标准的信令和路由协议具有相当大的优越性，因此，北电网络在IETF中努力将MPLS（OSPF，CRLDP）延伸到支持G.ASTN 的UNI和NNI信令的智能光网络。同时，正在积极吸取OIF标准中面向客户服务部分的精华，以达成与ASTN协议的融合。可以相信，在不远的将来，ASTN／ASON协议将成为支持下一代电信网的基本协议。
篇8：浅析智能光网络技术及发展
浅析智能光网络技术及发展
摘要：本文主要介绍了ASON技术的总体结构和关键技术，当前ASON的标准研究和应用的进展，并对ASON的演进策略作了一些探讨。
关键词：ASON 总体结构 关键技术 研究进展 应用 演进策略
0 引言
随着IP业务的持续快速增长，对网络带宽的需求变得越来越高，同时由于IP业务流量和流向的不确定性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。为了适应IP业务的特点，光传输网络开始向支持带宽动态灵活分配的智能光网络方向发展。在这种趋势下，自动交换光网络(ASON)应运而生。ASON网络是由信令控制实现光传输网内链路的连接/拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。ASON使得光网络具有了智能性，代表了下一代光网络的发展方向。
ASON的主要优点有：动态地分配网络资源，实现网络资源的有效利用;快速的在光层直接提供用户需求的各种业务;降低了运营维护费用;高效的网络管理和保护技术;便于引入新业务。
1 ASON的总体结构及关键技术
在ASON得分层体系结构中，ASON由传送平面(TP)、控制平面(CP)、管理平面(MP)组成。三个平面分别完成不同的功能。传送平面负责在管理平面和控制平面的作用下传送业务;控制平面根据业务层提出的带宽需求，控制传送平面提供动态自动的路由;管理平面负责对传送平面和控制平面进行管理。
ASON的最大特色是引入了控制平面。控制平面是ASON的核心，主要包括信令协议、路由协议和链路资源管理等。其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理;路由协议为连接的建立提供选路服务;链路资源管理用于链路管理，包括控制信道和传送链路的验证和维护。
控制平面的核心功能是连接控制功能。在ASON中，连接不再是全部由管理层控制实现的固定连接了。它有三种类型的连接：交换式连接(SC)，永久连接(PC)和软永久性连接(SPC)。控制平面的另一关键技术是网络拓扑和资源的自动发现。主要包括自动邻居发现(NDISC)和自动业务发现(SDISC)。自动邻居发现协议是要解决光网络中对新增节点的自动发现以及处理问题。而自动业务发现是要解决对新发现的节点的业务功能的确认问题，通过业务发现，相邻网元能够了解每个网元提供的业务和确定可选的接口。
信令、路由和资源发现是实现ASON的三大关键技术，而这三个方面的研究工作可以说是实现光网络智能化的重点和难点之所在，一旦这些问题得到解决，光网络智能化的进程将向前迈出关键的一步。
2 ASON的研究进展及应用
经过不断的研究和实践，ASON技术的标准化工作和实际应用取得了巨大的进步。目前国际和国内的ASON标准化方面有了显著进展，ASON产品逐步趋于完善和成熟，电信运营商已经开始了ASON网络的试验和建设。
负责ASON标准化工作的主要国际标准组织包括国际电信联盟(ITU-T)、互联网工程任务组(IETF)以及光互联论坛(OIF)。ITU-T是从整体结构的角度研究智能光网络。它提出了ASON的体系结构和总体要求，以及信令、路由、自动发现等系列建议，还对保护恢复、连接允许控制、管理平面等方面进行了规范。目前，ITU-T的研究方向是继续加强G.8080，逐步解决多层的呼叫和处理问题，解决多层情况下的路由和信令问题;在信令方面，主要针对呼叫和连接分离情况下的信令流程，研究信令流程对控制平面的可靠性、业务优先级、重路由、保护和恢复等方面的支持;在路由方面，主要考虑控制平面对路由互联的策略、路由和保护恢复方面的问题以及多层的路由问题;在自动发现方面，对ECC发现消息格式进行扩展，提供层邻接发现的附加程序。IETF的主要工作是定义用于智能光网络的控制协议。它提出了通用多协议标记交换(GMPLS)的一系列标准草案，包括信令协议(RSVP-TE/CR-LDP)、路由协议(OSPF)、链路管理协议(LMP)等。目前，IETF正在讨论有关链路管理(LMP)、基于GMPLS的网络保护恢复以及域间路由等方面的标准草案。OIF主要关注的'是IP客户端，OIF已经规范了智能光网络的用户接口(UNI)，用于各光网络节点互连的网络接口(NNI)尚在进行当中，E-NNI有了一个初步的定义。目前，OIF一方面主要是进一步完善UNI2.0，包括连接和控制的分离问题、多样性路由的双归属问题、无中断的连接调整操作、1：N的信令保护、对以太网业务的支持、对G.709接口的支持以及UNI接口的发现程序等方面的内容。另一方面，OIF还将进一步完善NNI1.0，完善E-NNI接口的标准化工作。
我国的主要电信运营商对ASON技术投入了极大的关注，积极开展了相关技术研究和经济性分析，并着手ASON网络的规划和建设。目前，ASON组网还存在一些问题：比如接口规范不完善，无法实现多厂商设备的混合组网;域间保护恢复技术还不成熟;支持UNI的客户设备较少等。这些问题有赖于标准的不断完善和产品的不断成熟。
3 智能光网络的演进策略
智能光网络具有先进的技术和突出的优势，是构建新一代光网络的核心技术之一。根据自身业务和网络发展需要，合理的引入和开展新业务新运营模式，逐步向智能光网络演进;要保证与原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡。
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